JPH05509143A - Flow control method and device - Google Patents

Flow control method and device

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JPH05509143A
JPH05509143A JP3514222A JP51422291A JPH05509143A JP H05509143 A JPH05509143 A JP H05509143A JP 3514222 A JP3514222 A JP 3514222A JP 51422291 A JP51422291 A JP 51422291A JP H05509143 A JPH05509143 A JP H05509143A
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フリーマン,クリストファー
デイ,アイヴァー・ジョン
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ロールス―ロイス・ピーエルシー
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    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 流れ制御方法及び装置 本発明は、回転ストール及び動揺の現象のような双方の不安定性を含むターボコ ンプレッサ内の流れの乱れ、特に軸流ターボコンプレッサにおける安定状態また は準安定状態の流れの乱れを制御する方法及び手段に関する。[Detailed description of the invention] Flow control method and device The invention deals with turbocomponents that include both instabilities such as rotational stall and oscillation phenomena. Flow turbulence in the compressor, especially steady state or relates to methods and means for controlling metastable flow disturbances.

回転ストールはターボコンプレッサの最大の圧力上昇を決定する空気力学的な不 安定性である。その最大値において、コンプレッサの環状の断面の大きな割合に 迅速に広がる流れの乱れの小さい区画(通常セルと称される)の形成に導かれる 。停止セルが完全に形成されると、コンプレッサからの出口の供給圧力が迅速に 落下する。このタイプの流れの乱れは、回転ストール(stall)と称される 。なぜならば、環状体の流れの乱れまたは「阻止された」セクタは、翼の速度の ほぼ半分(典型的には0. 8と0.3との間」で翼とともに回転する。Rotational stall is an aerodynamic imbalance that determines the maximum pressure rise in a turbo compressor. Stability. At its maximum value, a large proportion of the annular cross section of the compressor led to the formation of less turbulent sections of flow (usually called cells) that spread quickly . Once the stop cell is fully formed, the outlet supply pressure from the compressor will quickly Fall. This type of flow disturbance is called a rotational stall. . This is because the disturbances or "blocked" sectors of the annulus flow are the It rotates with the wing approximately half way (typically between 0.8 and 0.3).

コンプレッサが下流の大きな容積部、例えばガスタービンの燃焼室のパイプライ ンに接続されるとき、動揺のシステムに関連する不安定性が生じる。コンプレッ サの圧力上昇能力が過大でストール状態が初期化されるならば、コンプレッサの 下流の容積内の圧縮ガスがコンプレッサを通って後戻りを生じる供給圧力の低下 を生じる。極端な場合エンジンの前方から炎を噴出する場合がある。この方法で 下流の容積に出口を与えることによってストール状態が消散し、下流の圧力が再 び上昇するから下流の圧力を上昇させることができる。もし、動作状態が変化し ないままであれば、スト−リング、ヘンチング及び再充填サイクルは再スタート し、サージサイクルの連続的なシーケンスが続く。The compressor is located downstream of a large volume, for example in the pipeline of the combustion chamber of a gas turbine. The instability associated with the system of oscillations occurs when connected to the oscilloscope. Compress If the pressure increase capacity of the compressor is excessive and a stall condition is initialized, the A drop in supply pressure that causes the compressed gas in the downstream volume to backtrack through the compressor occurs. In extreme cases, flames may come out from the front of the engine. using this method By providing an outlet to the downstream volume, the stall condition dissipates and the downstream pressure is re-established. As the pressure rises, the downstream pressure can be increased. If the operating condition changes If not, the stalling, henching and refilling cycle will restart. Then a continuous sequence of surge cycles ensues.

サージとともに生じコンプレッサの下流領域内の境界層を流出させてこの空気を 入り口に戻す逆流を検出する方法が英国特許1481031号で提案されている 。しかしながら、このような手順は、その操作が確立されたサージ状態に依存す るから十分ではない。This air is generated with surges and drains the boundary layer in the downstream region of the compressor. A method for detecting backflow back to the inlet is proposed in British Patent No. 1481031. . However, such a procedure may depend on established surge conditions for its operation. It's not enough.

ストール及びサージの双方は、機械の操作範囲を制限し、損害を与える状態であ る。回転ストールはコンプレッサを非常な高温に導き、翼状に大きな曲げ負荷を 与える。これらの危険性を回避する方法は、コンプレッサがそのピーク圧力に接 近上昇しないように動作することを保証することである。しかしながら、最近に おいて、性能を改良するために積極的な制御技術が使用されることが示唆された 。英国特許2191606A号及び1989年に発行されたAIAAr推力及び 動力ジャーナル」第2巻第5号のニブスタン、フォークスウィリアム及びグレイ ツア著の「ターボ機関内の道理器楽的な不安定性のアクティブな抑制」を参照す ることができる。Both stall and surge are damaging conditions that limit the operating range of the machine. Ru. The rotating stall brings the compressor to very high temperatures and places large bending loads on the blades. give. The way to avoid these dangers is to ensure that the compressor is in contact with its peak pressure. The goal is to ensure that it operates in such a way that it does not rise in the near future. However, recently It was suggested that active control techniques be used to improve performance. . UK patent 2191606A and AIAAr thrust and Nibstan, Fawkeswilliam and Gray in "Power Journal" Volume 2 No. 5 See ``Active Suppression of Instrumental Instabilities in Turbo Engines'' by Zurr. can be done.

米国特許第4196472号(ラディング等)において、コンプレッサ内の多数 の圧力ドランスジューサからの信号をコンプレッサ内の作動状態に関する値を有 する基準信号と比較する軸流圧縮機用のストール制御システムが開示されている 。個々のトランスジューサからの信号が基準信号と順に比較され、1つのセンサ によって異常値が検出されると修正作用が始められる。また信号が合計されて修 正作用の強さは合計された信号の値によって決定される。米国特許第41964 72号に開示された修正作用の形態は、コンプレッサガス通路からの制御可能な ブリードの形態をとり、また静翼のスタッガアングルの制御が示唆されている。In U.S. Pat. No. 4,196,472 (Radding et al.), a large number of The signal from the pressure transducer has a value related to the operating status within the compressor. A stall control system for an axial flow compressor is disclosed that compares a reference signal to . The signals from each transducer are sequentially compared to a reference signal, and one sensor When an outlier is detected by , corrective action is initiated. The signals are also summed and repaired. The strength of the positive effect is determined by the value of the summed signal. U.S. Patent No. 41964 The form of corrective action disclosed in No. 72 is based on the controllable It has been suggested that it takes the form of bleed and also controls the staggered angle of the stator blades.

コンプレッサを通る流れの方向での円周方向に間隔を隔てた一連の場所において 所定の流れの変化を検出するターボコンプレッサ内の回転ストール及びサージの ような流れの乱れを制御する新しい方法が提案される。At a series of circumferentially spaced locations in the direction of flow through the compressor Detection of rotational stalls and surges in turbo compressors to detect predetermined flow changes A new method to control such flow turbulence is proposed.

本発明の1つの観点によれば、このような変化が検出されたとき、コンプレッサ の出口から間隔を隔てた第1の軸線ステーションに第1の領域の下流のコンプレ ッサの第2の軸線方向のステーションからの高圧ガス流を噴射する。この噴射は 前記変化によって指示された流れの乱れに対して作用するように前記変化の異な る円周方向の始点に依存した円周方向に選択された方法でほぼ前記の流れの方向 に向けられる。According to one aspect of the invention, when such a change is detected, the compressor A compressor downstream of the first region at a first axis station spaced from the outlet of the compressor. injecting a high pressure gas stream from a second axial station of the sensor. This injection A different variation of said variation to act on the flow turbulence directed by said variation. The direction of flow approximately in the selected manner in the circumferential direction depends on the starting point in the circumferential direction. directed towards.

本発明の他の観点によれば、周縁方向の順序での一連の前記位置での前記変化の 検出は、コンプレッサ出口から離れた領域で、前記変化によって指示される流れ の乱れに対して作動するように噴射領域の圧力より高い圧力のガス流をコンプレ ッサ内に噴射するように作動する。According to another aspect of the invention, said changes at a series of said positions in a circumferential order Detection of the flow as directed by said change in an area remote from the compressor outlet Compress the gas flow at a pressure higher than the pressure in the injection area to operate against turbulence. It operates to inject into the tank.

本発明の大きな特徴、すなわち流れの乱れに対抗する噴射ガスの使用は、ガスの 噴射がコンプレッサの基本的なサージマージンを改良する米国特許第41964 72号によって提案された方法より有利な利点を有する。従って、このコンブレ ッサは従来技術のブリードシステムの場合より高出力で作動させることができる 。A major feature of the invention, namely the use of propellant gas to counter flow turbulence, is the US Pat. No. 41964 where injection improves the basic surge margin of a compressor It has advantageous advantages over the method proposed by No. 72. Therefore, this combination can be operated at higher powers than with prior art bleed systems. .

また回転ストール状態は、低速の部分負荷状態のターボコンプレッサで現れる。Rotational stall conditions also occur in turbo compressors at low speeds and part load conditions.

この場合、不安定性はコンプレッサの前方で生じることが分かっている。機械が 最適な圧縮比率より低い圧縮比率で作動するから、初期の段階は最後の段階と比 較して比較的に高い負荷が行われるように設計される。コンプレッサの前方の流 れは、ストリングポイントに到達し、制御不可能な電力損失を与える。また本発 明は高速の作動において説明されたと同様な方法で、ターボコンプレッサの最前 の段階に、好ましくは前方の段階で高圧ガスを噴射することによってこの問題に 対抗するように使用することができる。In this case, it has been found that the instability occurs upstream of the compressor. The machine Since the early stages operate at a lower compression ratio than the optimum compression ratio, the It is designed to carry a relatively high load compared to the conventional one. compressor forward flow This will reach the string points and cause uncontrollable power losses. Also from the main light at the front of the turbo compressor in a manner similar to that described in high speed operation. This problem can be solved by injecting high pressure gas into the stage, preferably at the front stage. It can be used in opposition.

さらに一般的な意味において、コンプレッサの軸線方向の領域は、発生する流れ の乱れの性質によって流れの噴射のために選択される。検出された流れの乱れに 影響を与えるが最も大きな効果を生むために適当なエネルギー人力を保証するた めに差圧ができるだけ実際と同じ程度に低い場所で噴射圧力が十分であることを 保証する必要がある。コンプレッサの前方で流れが噴射されるならば、コンプレ ッサ出口から噴射されたエアをとることは望ましくない。空気力学からの観点か ら、各々がその通路の小さい部分だけをスパンするコンプレッサ流れ通路に沿っ た連続的な複数の流れ噴射回路を有することが望ましいが、このような構成の機 械的な複雑性は通常実際的でない。In a more general sense, the axial area of the compressor is selected for flow injection depending on the nature of the turbulence. Due to detected flow disturbances impact but to ensure adequate energy manpower to produce the greatest effect. In order to ensure that the injection pressure is sufficient at a location where the differential pressure is as low as possible, need to be guaranteed. If the flow is injected before the compressor, the compressor It is undesirable to collect air injected from the outlet of the sensor. Is it from an aerodynamic point of view? along the compressor flow path, each spanning only a small portion of that path. Although it is desirable to have continuous multiple flow injection circuits, the functionality of such a configuration Mechanical complexity is usually impractical.

1つの軸線方向のステーションで検出及び噴射手段を設けても十分であるが、示 したように、多数のステーションでこのような手段を設けることは妨げられずに 好ましいことである。高速及び低速のスト−リングの双方の実際的な方法はコン プレッサの前方、後方及び中間にタッピングがあれば比較的簡単な手段で実現で き、中間領域の検出手段に応答して高速のストールに対抗するために後方または 出口から中間領域に噴射し、入り目領域の検出手段に応答して低速スパンに対抗 するために中間領域から前方または入り目領域に噴射することを可能にする。Although it is sufficient to provide the detection and injection means at one axial station, the The provision of such means at a large number of stations is not precluded, as This is desirable. Practical methods for both fast and slow stalling are If there is tapping at the front, rear, and middle of the presser, this can be achieved with relatively simple means. in response to detection means in the intermediate region to counter high-speed stalls. Injects from the exit to the intermediate area and responds to detection means in the entry area to counter low speed spans This makes it possible to spray from the intermediate area to the front or entry area.

流れの乱れが開始される主な軸線方向の場所は、ターボコンプレッサの異なる設 計によって及び噴射の場所によって変化することが予期され、従って検出手段が 経験的に選択される。またさらに上流の回転ストールを監視することとは独立し てサージ状態の前兆についてその出口近くでコンプレッサの流れを監視する必要 がある。The main axial location at which flow turbulence begins is determined by different turbo compressor configurations. is expected to vary from meter to meter and by location of injection, and therefore the detection means Selected empirically. It is also independent of monitoring rotational stalls further upstream. The compressor flow should be monitored near its outlet for signs of a surge condition. There is.

本発明の観点内において所望のパターンのガス噴射を使用することが可能である 。例えば、回転流の変化の検出に応答してガスが1つのステーションで円周方向 に間隔を償いた一連のポートを介して連続的に噴射される。それとは別にガス゛  が連続したポートを通って同時に噴射される。軸線方向に間隔を隔てた多数の 場所にガス噴射手段がある場合はそれらの各ステーションで、または適切な他の 場所で検出された変化に応答して作動することができる。制御システムが多数の 軸線方向の場所で使用されている場合には、それは各場所とは独立に動作可能で あり、または異なる場所でガスの噴出が一致してまたは所定の順序で操作される ように協働される。It is possible to use any desired pattern of gas injection within the scope of the invention. . For example, in response to detecting a change in rotational flow, gas may be moved circumferentially at one station. is injected continuously through a series of ports with compensated intervals. Apart from that, gas are injected simultaneously through consecutive ports. a number of axially spaced at each station of gas injection means if the location has them, or other suitable It can be activated in response to a detected change in the location. Many control systems When used in axial locations, it can be operated independently of each location. Yes, or gas jets at different locations are operated in unison or in a predetermined order We will work together to make this happen.

また本発明の方法は、流れの乱れが円周方向に一様でない場合に流れの歪みに対 向するために使用することができる。この状態は、−瞬の動作中、または飛行機 の離陸時に起こるような通常の飛行経路よりも大きな角度でエンジン軸に関して 低速で走行するときに航空機内で発生する。エンジンの空気吸い込み領域はその 上流の発動機カバーによって有効に「隠され」、コンプレッサの第1段の流れを 破壊することがある。In addition, the method of the present invention can deal with flow distortion when flow turbulence is not uniform in the circumferential direction. It can be used to This condition can occur during instantaneous operation or on an airplane. with respect to the engine axis at a greater angle than the normal flight path, such as occurs during takeoff of Occurs in aircraft when traveling at low speeds. The air intake area of the engine is Effectively “hidden” by the upstream engine cover, the compressor first stage flow It may be destroyed.

このタイプの流れの乱れにおいて、異なるステーションからの信号が協働して多 数の間隔を置いた軸線の場所でのセンサに依存することが好ましくその結果、同 じ周縁方向の場所の異なる場所の多数のセンサが動作信号を与えるならば、ガス 噴射がトリガされる。In this type of flow disturbance, signals from different stations work together to It is preferable to rely on sensors at several spaced axial locations, so that If multiple sensors at different locations at the same circumferential location provide operating signals, the gas Injection is triggered.

しかしながら、このような静的なまたは比較的に静的な流れの乱れを防止するた めにコンプレッサの上流の検出に依存することが可能である。例えば、コンプレ ッサがエンジン室において操作しているときは周縁方向の非一様性がエンジンの 入り口の前のエンジン室に現れる。本発明の観点内においてほぼコンプレッサの 入り口でコンプレッサのさらに下流から供給されたガスの噴射をトリガするため に使用されるこのような流れの乱れの検出用の方法及び手段が提供される。この ような流れの乱れはコンプレッサの一部の周縁上にのみ流体噴射を必要とする。However, in order to prevent such static or relatively static flow disturbances, It is possible to rely on detection upstream of the compressor for this purpose. For example, When the sensor is operating in the engine compartment, the circumferential non-uniformity of the engine Appears in the engine room in front of the entrance. Within the scope of the invention, approximately the compressor To trigger the injection of gas supplied from further downstream of the compressor at the inlet Methods and means are provided for the detection of such flow turbulence for use in. this Such flow disturbances require fluid injection only on a portion of the periphery of the compressor.

本発明の他の観点によれば、ターボコンプレッサを通って流れる方向に選択され た場所で円周方向に間隔を置いた一連の場所で流れの変化を検出するための手段 は、前記ステーションの下流のコンプレッサから高度な圧力ガスをとり、はぼ流 れの方向で前記ステーションでまたはそれに隣接するステーションで高圧ガスを コンプレッサに再噴射するための手段と、前記噴射が起こることを可能にするた めの制御手段とを有し、検出手段は、検出された変化の円周方向の始点によって 円周方向に選択された方法で前記制御手段を作動させ、それによって前記変化に よって指示された流れの乱れに対して作用する。According to another aspect of the invention, the direction of flow through the turbo compressor is selected. means for detecting changes in flow at a series of circumferentially spaced locations takes highly pressurized gas from a compressor downstream of said station and high pressure gas at said station or at a station adjacent thereto in this direction. means for re-injecting the compressor and for allowing said injection to occur; control means for detecting the detected change; actuating said control means in a selected manner circumferentially, thereby causing said change to occur; Therefore, it acts on the specified flow disturbance.

さらに他の観点によれば、ターボコンプレッサ内のガス流を制御するための装置 は、ターボコンプレッサを通って流れる方向に軸線方向の選択された場所で円周 方向に間隔を置いたー=連の場所で流れの変化を検出するための手段と、前記個 々の場所で所定の変化以上の流れの変化を検出手段からの信号から検出するため の手段と、前記場所の圧力以上であり、はぼ流れの方向に高圧のガスを噴射する ための手段と、円周方向の順序で一連の前記場所での前記変化の検出に応答して 噴射手段を作動させ、それによって前記変化によって現れた流れの乱れに対して 作用するための手段とを有する。According to yet another aspect, a device for controlling gas flow in a turbocompressor is circumferential at a selected location axially in the direction of flow through the turbo compressor. means for detecting a change in flow at a series of locations spaced apart in the direction; To detect a change in flow greater than a predetermined change at each location from the signal from the detection means. and injecting high-pressure gas in the direction of flow, the pressure being higher than the pressure at said location. means for and in response to detecting said change at a series of said locations in a circumferential order; activating the injection means, thereby counteracting the flow turbulence appearing due to said change. and means for acting.

好ましい操作方法において、流れを制御する各バルブは、噴出流が起動されたと き、予め設定された期間である間隔の後に自動的に再び閉鎖する。高圧ガスの連 続的な噴射は不経済であるからである。初期の流れを次第に減少させることに、 よってこれを行うことが好ましく、それによって流れの制御効果は次第に除去さ れる。流れの乱れに影響を与えるために比較的に長い間隔の噴射流が必要である ときに特に適用可能であり、流れが閉鎖される前に流れの乱れが現れるならば、 流速は初期値に向かって再び増大する。流れのテーパリング及び回復によって流 れが流れの乱れを制御するために最小限に保持され、流れの乱れの原因が消える やいなやすぐに閉鎖されることを保証する。さらに噴射流の計時されたテーパリ ングは、その効果を妨げることなく正しくシステムを操作するためにエネルギー 人力を制限することができる。しかしながら、特定の流れシステムにおいて、オ ンオフ特性は、等しく有効であり、簡便な利点を有する。予め設定された間隔が 経過したとき流れの乱れが残るならば、次の噴射の間隔がすぐに開始される。ま た、システム部品の応答が噴射流が2つの間隔の間で妨げられないことを保証す る。In the preferred method of operation, each valve controlling flow is activated when the jet stream is activated. and automatically closes again after a preset period of time. High pressure gas train This is because continuous injection is uneconomical. By gradually decreasing the initial flow, It is therefore preferable to do this so that the flow control effect is gradually removed. It will be done. Relatively long jet spacing is required to affect flow turbulence It is sometimes particularly applicable if flow turbulence appears before the flow is closed. The flow rate increases again towards the initial value. flow by tapering and restoring the flow. is kept to a minimum to control flow turbulence, eliminating the source of flow turbulence. I guarantee it will be shut down soon. Additionally, a timed taper of the jet stream energy to operate the system correctly without interfering with its effectiveness. Manpower can be limited. However, in certain flow systems, The on-off characteristics are equally effective and have the advantage of convenience. The preset interval If the flow turbulence remains after the elapsed time, the next injection interval is started immediately. Ma Additionally, the response of the system components ensures that the jet flow is unobstructed between the two intervals. Ru.

フィードバックループを使用する制御手段なしに制御流が次第に減少されるが単 に遮断されるかにかかわらず本発明を利用することができる。ガスの噴射が始ま り、スレッショルド水準を越えたときに最大速度で修正作用を開始することが可 能である。その後、噴射流が遮断されるかまたは噴射速度かれると、流れの乱れ が連続しているか再スタートしているならばいずれの段階においても完全な修正 作用が回復する。この構成は、流れの乱れを制御する機能を損なうことなく先行 技術の構成に比較してかなりの簡素化を可能にする。また、オペレータがこの装 置を操作することができる手動の作動手段を非常に簡単に提供することが可能と なる。The control flow is gradually reduced without any control means using a feedback loop, but simply The present invention can be used regardless of whether or not the system is blocked. Gas injection begins corrective action can be initiated at maximum speed when a threshold level is exceeded. It is Noh. Then, if the jet stream is blocked or the jet velocity is reduced, the flow turbulence Complete correction at any stage if consecutive or restarted The effect is restored. This configuration allows for advance control without compromising the ability to control flow turbulence. Allows considerable simplification compared to the configuration of the technology. Also, if the operator It is very easy to provide manual actuation means that can operate the Become.

本発明の好ましい制御装置において、各センサ信号はすぐ前の複数のセンサ信号 によって平均化される。平均値が得られ、瞬間的な信号と平均信号との間に異な る信号が形成される。異なる信号の相対的な大きさの測定が行われるならば、所 定の水準以上の信号の相対的な大きさの検出によって操作的な出力がつくられる 。複数のセンサからの一連の操作的な出力は、連続的なパターンで噴射手段を作 動させるために使用することができる。In a preferred control device of the present invention, each sensor signal includes a plurality of immediately preceding sensor signals. averaged by The average value is obtained and there is no difference between the instantaneous signal and the average signal. A signal is formed. If measurements of the relative magnitudes of different signals are made, then An operational output is created by detecting the relative magnitude of a signal above a certain level. . A series of operational outputs from multiple sensors actuates the injection means in a continuous pattern. It can be used to move.

所定の回転速度でのサンプリング期間は、システムの応答の最大速度を決定する 。それはコンプレッサの1回転以下を占めるサンプリング期間を有することが可 能なように製造することが望ましく、またそのように作ることができる。例えば 、所定の平均信号を得るために3つのセンサ出力が必要であり、6つの等角度配 置された一連のセンサがあるならば、1./22回転ローリング期間は操作出力 が発生したかどうかを決定する平均値とこれらのセンサの1つからの瞬間的な信 号を比較して3つの連続的なセンサから平均値を得るために使用することができ る。The sampling period at a given rotation speed determines the maximum speed of response of the system . It can have a sampling period that occupies less than one revolution of the compressor. It is desirable and can be made in such a way that it is possible to do so. for example , three sensor outputs are required to obtain a given average signal, and six equiangular If there is a set of sensors placed: 1. /22 rotation rolling period is the operation output The average value and the instantaneous signal from one of these sensors determine whether can be used to compare the signals and obtain the average value from three consecutive sensors. Ru.

装置の動作において、特定の軸線方向の場所の周縁方向に間隔を置いたすべてま たはいくつかのセンサからの連続的に操作可能な出力は、回転ストールを示し、 前記センサのすべてまたはいくつかからの同時に出力される出力はサージ状態を 示す。双方の場合において、ガス噴射プロセスは、検出された流れの乱れのタイ プ適するように初期化される。すなわち、ストール状態は周縁方向に連続したガ スの噴射によって対向され、サージ状態においてすべての噴出ポートが同時に開 放される。In the operation of the equipment, all circumferentially spaced or continuously operable output from several sensors indicates rotational stall, Simultaneous outputs from all or some of said sensors can detect surge conditions. show. In both cases, the gas injection process initialized as appropriate. In other words, the stall condition is caused by continuous gas in the peripheral direction. The injection port is opposed by the injection of the released.

また回転スト−ルが現れたときに応答してすべての噴射ポートが同時に開放する ことができるようになっている。これは経済的でない圧縮空気の使用法であるが 1つのバルブのみを必要とする場合に特に簡便であるという利点を有する。In addition, all injection ports open simultaneously in response to rotational stall. It is now possible to do so. Although this is an uneconomical use of compressed air, It has the advantage of being particularly simple when only one valve is required.

周縁方向のシーケンスのセンサからの操作的な出力に応答するとき、特別な設備 に最適な異なる位相で連続的なガスの噴射を調整するために適当であることが分 かっている。しかしながら、これは通常必要ではな(、典型的な細流コンプレッ サにおいては流れの乱れは通常軸線方向であると仮定される。従って、高圧のガ スを供給するためにタッピングの下流の場所と軸線方向に同軸なガス噴出場所を 有することが望ましい。回転流れの乱れが抑圧されるならば、ロータの周縁の周 りのガス噴射の連続的な操作は、ガス噴射場所及びガス吸引場所の双方で流れの 乱れに対して作用する。Special equipment when responding to operational outputs from sensors in a circumferential sequence It is found to be suitable for adjusting continuous gas injections at different phases to suit the I know. However, this is usually not necessary (a typical trickle compressor In this case, the flow turbulence is usually assumed to be axial. Therefore, high pressure gas A gas ejection location axially coaxial with the location downstream of the tapping to supply gas. It is desirable to have one. If the rotational flow turbulence is suppressed, the circumference of the rotor Continuous operation of the gas injection will result in flow fluctuations at both the gas injection and gas suction locations. Acts against disturbances.

噴射場所を通る流れは、個々のポートまたはポートのグループにおいて各Iくル ブによって制御される。ポートをグループ化することによって、装置は簡素化さ れるが、必要な噴射空気の量は増大する。噴射流の流れの乱れを改良するために 各ガス噴射場所で周縁の扇形部にわたって広がる複数のオリフィスポートを提供 することが好ましい。The flow through the injection location is controlled by each I-circle at an individual port or group of ports. controlled by By grouping ports, devices can be simplified. However, the amount of injection air required increases. To improve the turbulence of the jet flow Provides multiple orifice ports spread across a peripheral fan at each gas injection location It is preferable to do so.

出口はそれらの流れをコンプレッサの高圧端部に向かって流さなければならない 。軸流コンプレッサにおいて、出口は主流線に対して30°より小さい平面内の コンブレソサケーシングから30°以下の半径方向の平面内の角度で向かわなけ ればならない。流れはコンプレッサの回転の方向に対抗する斜めの方向に周縁方 向に向いている。Outlets must direct their flow towards the high pressure end of the compressor . In axial compressors, the outlet is in a plane less than 30° to the main flow line. Must be oriented at an angle in the radial plane of no more than 30° from the combresosa casing. Must be. The flow is circumferential in a diagonal direction that opposes the direction of rotation of the compressor. facing towards.

また、例えば、高速のコンプレッサの出口近(で回転ストールの現れとしての流 れの乱れがその始から下流のステーションでさらに容易に検出されるならば、1 つのステーションで操作信号用に使用可能であることが分かった。また実際的に は、検出手段は、それらの信号が流入するガスによって乱れないようにガス噴射 場所に接近するようには配置されるべきではない。Also, for example, near the outlet of a high-speed compressor (as a manifestation of rotational stall) If the disturbance is more easily detected at stations downstream from its inception, then 1 It was found that one station could be used for operational signals. Also practically The detection means are connected to the gas injection so that their signals are not disturbed by the incoming gas. They should not be placed close to each other.

本発明をさらに説明するために図面を参照する。To further explain the invention, reference is made to the drawings.

図1乃至図3は軸流ニアコンプレッサの入り口端部で周縁方向に間隔を置いたセ ンサから一連の同時的な空気流の測定を表すグラフである。Figures 1 to 3 show circumferentially spaced sections at the inlet end of an axial near compressor. 2 is a graph representing a series of simultaneous airflow measurements from a sensor;

図4は本発明による流れ制御手段を備えた空気コンプレッサの概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of an air compressor with flow control means according to the invention.

図5乃至図11は、流体制御装置の動作を示すコンプレッサ内の空気流測定のプ ロットである。Figures 5-11 are diagrams of airflow measurements in a compressor that illustrate the operation of a fluid control device. Lot.

図12は制御手段の使用によって入手可能な性能の改良を示すコンプレッサの特 性のグラフである。Figure 12 shows the characteristics of a compressor showing the performance improvements obtainable through the use of control means. This is a graph of gender.

図13は本発明による制御手段を備えた細流ジェットエンジンの概略図である。FIG. 13 is a schematic diagram of a trickle jet engine with control means according to the invention.

図14及び図15はコンプレッサのケーシングの周縁部分のエア噴射手段を概略 的に示す詳細図である。Figures 14 and 15 schematically show the air injection means at the peripheral edge of the compressor casing. FIG.

図15aは噴射ポートの変形された詳細図である。Figure 15a is a modified detail view of the injection port.

図16は噴射流用の制御バルブの1つの形態の断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view of one form of control valve for jet flow.

図17及び図18は図13内の制御装置の詳細を示すブロックダイヤグラムであ る。17 and 18 are block diagrams showing details of the control device in FIG. 13. Ru.

図19は、本発明による制御手段を備えた細流ジェットエンジンの他の例である 。FIG. 19 is another example of a trickle jet engine equipped with control means according to the invention .

軸流コンプレッサ内のストールセルが検出できない流れの乱れから数ミリ秒の間 に完全に発達したブロックへの成長が観察され、これはコンプレッサロータの約 4から6回転にわたって生じる。このストールセルは、コンプレッサを通過する 流れの周りのいずれの点においてもまず現れ、一連の間隔を置いたセンサがこの ストールセルの開始及び発達を検出するために必要である。本発明の基礎をテス トする実験は(実際は、回転ディスクの上流の翼弦の半分以下の)図4に示すよ うな第1の回転ディスクのすぐ前方の軸線方向の位置の周縁方向のまわりに間隔 を置き、流通路の半径方向の深さの約1/3だけコンプレッサのケーシングから 半径方向内側に配置された一連のホットワイヤセンサを有するターホコンプレッ サを使用して行われる。図1から図3及び図5から図11に示す連続した実験に おいて、同時的なトレースは等しい周縁方向の間隔で一連のセンサからプロット される。Stall cells in axial compressors cannot detect flow disturbances for several milliseconds. Growth into a fully developed block was observed on the compressor rotor, approximately Occurs over 4 to 6 revolutions. This stall cell passes through the compressor It appears first at any point around the flow, and a series of spaced sensors detect this Necessary to detect stall cell initiation and development. Testing the basis of the invention The experiment is as shown in Figure 4 (actually less than half the chord upstream of the rotating disk). spaced circumferentially at an axial position immediately forward of the first rotating disc from the compressor casing by approximately 1/3 of the radial depth of the flow path. Turho compressor with a series of hot wire sensors located radially inward. This is done using a sa. For the consecutive experiments shown in Figures 1 to 3 and Figures 5 to 11. , simultaneous traces are plotted from a series of sensors with equal circumferential spacing. be done.

図1において、6つの周縁方向に間隔を置いたホットワイヤセンサからの出力が 示され、コンプレッサへの流れは始は非常に低い水準の流れの乱れを有する安定 した状態である。最初にストールセルが小さい流れの乱れとして現れ、それが各 連続的なセンサを通過するにつれて次第に成長し、トレース■のAでV字形のピ ークを有するのが分かる。第3のサイクルの最後まで環状通路の周りで安定して 回転する、完全に発達した流れの乱れになる。In Figure 1, the outputs from six circumferentially spaced hot wire sensors are As shown, the flow to the compressor is initially stable with a very low level of flow turbulence. The situation is as follows. Stall cells first appear as small flow disturbances that cause each It grows gradually as it passes through successive sensors, forming a V-shaped peak at A in the trace. It can be seen that it has a curve. Steady around the annular passage until the end of the third cycle It becomes a rotating, fully developed turbulence of the flow.

同様な連続のトレースを通って図2は、サージサイクルの開始及び図1と同様の 時間スケールを示し、その始の兆候はトレース■にまず現れるV字形ストールセ ルである。2回転後の連続的な発展は回転ストールと非常に異なり、すべてのセ ンサからの出力は同時で流速の比較的長い低下を示す。実際に図2及び図3に現 れるサージサイクルの第1の部分が長い時間スケールにわたって完全な「スト− ルバック70−レフィル」シーケンスを示す。背圧が形成されるとわずかに低下 する安定した流れは、最終的に破壊され流れが逆転し、安定流が再び減少した背 圧によって高速で開始される。これらの実験結果はストール及びサージがストー ル流の小さい、鋭く形成された1区画によって始まるが、図示した図面内に現れ るV字形のプロフィールを示す必要はないことは理解すべきである。システムが 関連した現象としてこれは事実であるが、サージはある形状の「容積及びダクト 」の不安定性として発展する。Through a similar series of traces, Figure 2 shows the onset of the surge cycle and the similar sequence as in Figure 1. It shows the time scale, and the first sign is the V-shaped stall that first appears in the trace. It is le. The continuous development after two rotations is very different from a rotational stall and all sections The output from the sensor simultaneously shows a relatively long drop in flow velocity. Actually shown in Figures 2 and 3. The first part of the surge cycle caused by 70-Refill” sequence. Slightly decreases as back pressure forms The stable flow that increases is eventually destroyed, the flow reverses, and the stable flow decreases again. It starts at high speed due to pressure. These experimental results show that stall and surge It begins with a small, sharply formed section of flow, but appears in the drawings shown. It should be understood that there is no need to exhibit a V-shaped profile. the system While this is true as a related phenomenon, surges can be caused by ” develops as instability.

図4は本発明による流れ制御手段を備えた細流コンプレッサCの概略を示す。FIG. 4 schematically shows a trickle compressor C equipped with flow control means according to the invention.

ホットワイヤセンサ2は固定されたガイトヘーン4のリングとロータプレートの リング6の間に見える。同じ軸線方向の位置であるがセンサから周縁方向に離れ た位置に周縁方向に配lされた一連の空気入り口8(その内の1つだけを示す) がコンプレッサのケーシングの内壁10に正接する方向に合流している。この入 り口は、隣接する回転翼のリングに向かって後方を向いている。入り口は周縁方 向に所定の角度で設定され、その方向は経験的に決定されるが好ましくはそれら はロータの回転方向に対向するように向けられる。入り口8は、各ファーストア クティングシャットオフバルブ14を介して導管12によって入り口を通る噴射 用に高圧の空気を供給するためにコンプレッサの高速端の周縁の周りに同様に配 分された多数のタッピング20から導かれる一連の導管18に接続される。The hot wire sensor 2 connects the ring of the fixed guide hone 4 and the rotor plate. It can be seen between ring 6. Same axial location but circumferentially away from the sensor a series of air inlets 8 (only one of which is shown) arranged circumferentially at merge in a direction tangential to the inner wall 10 of the compressor casing. This input The entrance faces aft towards the adjacent rotor ring. The entrance is on the periphery The direction is set at a predetermined angle in the direction, and the direction is determined empirically, but preferably are oriented opposite the direction of rotation of the rotor. Entrance 8 is located at each first floor. Injection through the inlet by conduit 12 via shut-off valve 14 A similar arrangement is placed around the periphery of the high speed end of the compressor to provide high pressure air for It is connected to a series of conduits 18 leading from a number of separated tappings 20.

バルブ14は、通常は閉鎖されるがセンサ2からの信号によって制御回路22に よって開放される。さらに以下に詳細に示すように、コンプレッサの入り口での 安定した流れの予期された水準のノイズより大きないくつかまたはすべてのセン サによる流れの乱れの検出は、バルブ14の開放を起動し、コンプレッサの出口 から供給される高圧流を回転翼6の第1のリング上に噴射する。The valve 14 is normally closed, but a signal from the sensor 2 causes the control circuit 22 to Therefore, it is released. As further detailed below, at the compressor inlet If some or all sensors are louder than the expected level of noise in a steady flow. Detection of a flow turbulence by the compressor triggers the opening of valve 14, causing the compressor outlet to open. The high-pressure flow supplied from the rotor 6 is injected onto the first ring of the rotor 6.

図5において、一連の4つの等間隔のホットワイヤのセンサからの出力が示され ており、まずストールセルはセンサ■のトレース内に現れている。ストールセル がセンサ■及び■を越えて循環すると、制御回路22は、流れの乱れが機器の故 障ではなく、制御回路からの出力がバルブ14を開放するためにオンされている ことを確認することができる。図5は高圧の圧縮空気がどのようにス;・−ルセ ルを抑制するかを示す。In Figure 5, the output from a series of four equally spaced hot wire sensors is shown. First, a stall cell appears in the trace of sensor (2). stall cell When the flow circulates past sensors ■ and ■, the control circuit 22 determines that the flow disturbance the output from the control circuit is turned on to open valve 14. You can confirm that. Figure 5 shows how high-pressure compressed air flows Indicates whether the file is to be suppressed.

図6は、逆に制御ユニットを無効にし、閉鎖されたバルブを切り替えることによ ってストールセルが再び現れることを可能にし、完全に発展した回転ストール状 態が迅速にそれ自身を確立する同じ構成を示す。Figure 6 shows that by disabling the control unit and switching the valve closed, allows the stall cell to reappear, creating a fully developed rotating stall shape. shows the same configuration where the state quickly establishes itself.

高圧の空気の使用を経済的に行うために、コントロールユニット22はストール セルが一旦抑圧されるとそのバルブを閉鎖しなければならない。バルブを閉鎖す るためのタイマの使用は図7に示すトレースを生成する実験で示される。安定流 は短い時間の後にバルブを閉鎖することによってストールセルの臨海的な状態が 現れるに十分なように閉鎖されるが各場合において、制御システムが作動すると きに、流れの乱れが迅速に除去される。図7におけるトレースによって示すよう に、制御システムはその効果を示した後に切り替えられ、そのときにつぎのスト ールセルの再出現が回転ストール状態に導く。In order to use high pressure air economically, the control unit 22 is installed in a stall. Once the cell is suppressed its valve must be closed. close the valve The use of a timer to determine the time is demonstrated in an experiment that generates the trace shown in FIG. stable flow The critical condition of the stall cell is detected by closing the valve after a short period of time. In each case, when the control system is activated, Flow turbulence is quickly removed. As shown by the trace in Figure 7 , the control system is switched after exhibiting its effect, at which time the next The reappearance of Roussel leads to a rotational stall condition.

図8及び図9は、周縁方向に隣接して配置されたセンサと操作的に接続された個 々の噴出バルブを開放するように作動し入り口8を通って高圧の空気を噴出する ことができるピエゾ電気センサを使用した図7の実験と同様の実験を示す。FIGS. 8 and 9 show individual sensors operatively connected to circumferentially adjacent sensors. It operates to open each blowout valve and blows out high-pressure air through the inlet 8. Figure 7 shows an experiment similar to that of Figure 7 using a piezoelectric sensor that can be used.

図8は最初のストールセルを検出した各時間に流れの乱れをどのように抑制する かを示す。図9は対向する流れ噴射を制御する制御バルブの開放及び閉鎖シーケ ンスを示す。トレース■及び■のいくつかの発生によって示すように、制御ユニ ットをバルブの開放期間の効果が延長されるように持続する流れの乱れに応答す るように配置することができる。Figure 8 shows how to suppress flow turbulence each time the first stall cell is detected. Show that. Figure 9 shows the opening and closing sequence of control valves controlling opposing flow injections. Indicates the As shown by several occurrences of traces ■ and ■, the control unit The cut is adjusted in response to sustained flow turbulence so that the effect of the valve opening period is extended. It can be arranged as shown below.

図10において、典型的なサージサイクル中に記録されたセンサトレースを示し 、その場合、図4のコンプレッサがコンプレッサの出口でタンクに圧力を増加さ せるためにその出力を供給する。コンプレッサのスト−リングによる安定した状 態の流れの最初の流れの乱れの後に、タンクからの逆流は、正常な安定流が開始 されるまで出口の圧力を降下させることができ、このサイクルはタンクの圧力が 臨界水準に上昇するにつれて繰り返される。In Figure 10, a sensor trace recorded during a typical surge cycle is shown. , in which case the compressor in Figure 4 increases the pressure in the tank at the compressor outlet. supply its output to Stable condition due to compressor string After the initial flow turbulence of the state flow, the back flow from the tank will start normal steady flow. This cycle allows the outlet pressure to drop until the tank pressure is repeated as it rises to a critical level.

図11において、圧縮された時間間隔で同じサージサイクルが示され、制御シス テムがサイクルの中間である期間にわたって切り替えられる。あきらかであるよ うに、サージサイクルは噴射バルブの操作によって抑制され、制御システムが切 り替わるときにふたたび切り習わる。トレースは第1のロータ段の最初に1つの ホットワイヤセンサからの出力を示す。In Figure 11, the same surge cycle is shown in a compressed time interval and the control system system is switched over a period in the middle of the cycle. It's obvious In other words, the surge cycle is suppressed by operation of the injection valve and the control system is turned off. When you change, you will be taught again. The trace is one at the beginning of the first rotor stage. Shows the output from the hot wire sensor.

図12は、軸流コンプレッサの典型的な圧力上昇特性を示す。本発明を使用しな い場合、性能において不安定性及び急激な降下は矢印Aによって示される点に合 致する。本発明を使用する場合、特性はブレークダウンが生じる前に矢印Bによ って示される点まで延長される。実際の性能においてブレークダウンの急激な結 果によって大きな安全マージンによって操作する必要があるから、本発明の使用 によって提供される操作の延長は性能において実際の改良を生み出すことができ る。FIG. 12 shows typical pressure rise characteristics of an axial compressor. Do not use this invention. If the I will. When using the invention, the characteristic is determined by arrow B before breakdown occurs. It is extended to the point shown. A rapid conclusion of breakdown in actual performance The use of the present invention is difficult because of the need to operate with a large margin of safety depending on the The extension of operation provided by can produce real improvements in performance. Ru.

図13は、軸流コンプレッサA、燃焼チャンバC及びタービンTを有し、コンプ レッサ及びタービンは軸Sによってともに回転可能に結合されているガスタービ ンに本発明による制御装置の適用を示す。流体センサは主にプレートディスク1 06aの第1段の前方への主なセンサ102aと、高圧出口近傍の段の背後のセ ンサ102bが2つの軸線方向のステーションに配置されている。各ステーショ ンにおいてケーシングの周りに円周方向に等しく配置された3つまたはそれ以上 の一連のセンサ102がある。FIG. 13 has an axial compressor A, a combustion chamber C, and a turbine T. The gas turbine and the turbine are rotatably coupled together by a shaft S. This figure shows an application of the control device according to the present invention. The fluid sensor is mainly plate disc 1 The main sensor 102a to the front of the first stage of 06a and the sensor behind the stage near the high pressure outlet. Sensors 102b are located at two axial stations. Each station three or more equally spaced circumferentially around the casing in the There is a series of sensors 102.

噴射ポート108aの第1のシリーズは前段106aの上流のコンプレッサケー シングの周りに配置されるがセンサ102aからは円周方向に離れている。コン プレッサの中間段の円周の周りの第1連のブリードポート108aは通常閉鎖さ れているバルブ114aが開放されているとき噴射ポート108aで低圧領域に 導管116を介してガスが流れることができるようにする。さらにブリードポー ト110aに隣接した一連の円周方向に配置された噴射ポート1o8bは導管1 18、さらに通常は閉鎖されているバルブ114bを通って同じように配置され たブリードポート110bからの高圧ガスを受け取ることができる。あきらかに するために、ポート及びバルブのこの構成は直径状に反対側に示されるが、以下 に説明するようにコンプレッサの周縁が多数の等しい扇形部例えば6から12ま で分割され、その各々はそれ自信がバルブ114a、114bの対及び扇形部に わたって配置された一連の噴射及びブリードポートを通る流れを制御すり関連す る導管116.118を有する。The first series of injection ports 108a is located in the compressor case upstream of prestage 106a. around the sensor 102a but circumferentially spaced apart from the sensor 102a. con The first series of bleed ports 108a around the circumference of the intermediate stage of the presser are normally closed. When the valve 114a is opened, the injection port 108a enters the low pressure region. Allowing gas to flow through conduit 116. More bleedpaw A series of circumferentially disposed injection ports 1o8b adjacent to the conduit 110a 18, and also similarly positioned through normally closed valve 114b. High pressure gas can be received from the bleed port 110b. clearly This configuration of ports and valves is shown diametrically opposite, but below: As described in each having its own pair of valves 114a, 114b and a sector. Controls the flow through a series of injection and bleed ports located across the It has conduits 116 and 118.

図13に示す構成は互いに独立して操作されることのできる2つの別れた再循環 システムを提供する。図示したように、低い力の不安定性に対向するバルブ11 4aを通って前段の再循環部へ向かう中間部は、コンプレッサの前段でセンサ1 02aからの信号に応答して制御回路202aによって調整される。バルブ11 4bを通って後方から中間ステージへの再循環はコンプレッサの後方近傍でセン サ102bからの信号によって制御回路202bによって調整される。制御回路 202の他の詳細は図17及び図18を参照して説明される。The configuration shown in Figure 13 has two separate recirculations that can be operated independently of each other. provide the system. As shown, the valve 11 faces low force instability. The intermediate section passing through 4a to the recirculation section in the previous stage is connected to sensor 1 in the previous stage of the compressor. 02a by control circuit 202a in response to signals from 02a. Valve 11 Recirculation from the rear to the intermediate stage through 4b is provided by a sensor near the rear of the compressor. It is adjusted by the control circuit 202b according to the signal from the sensor 102b. control circuit Other details of 202 are described with reference to FIGS. 17 and 18.

図14及び図15は典型的なポート108でエア噴射構造をさらに詳細に示す。14 and 15 illustrate the air injection structure in further detail with a typical port 108.

このポートは軸線方向のコンプレッサのケーシングの内壁124上に取り付けら れたガイドベーンの1つのリング内に配置されている。各ポートはプレナム12 8からコンプレッサのガス流通路に開口する3つのノズルのグループ126を有 する4、このノズルは軸線方向に30°だけ傾斜しており、噴射空気■を主流F に斜めにできるだけ浅い半径方向の角度で流すようになっている。多数のノズル を通る流れを分割することによって半径方向の噴射角度を小さく保持する助けと する。半径方向の噴射角を制限する場合の補助として、リップ130が各ノズル の出口の縁部分を覆っている。また、このノズル126は周縁方向に傾斜されて おり、そのためそれらを通る流れはガイドベーンを通る主流の回転成分に抵抗す る方向のいくつかの回転成分を有するように噴射される。This port is mounted on the inner wall 124 of the axial compressor casing. located within one ring of the guide vanes. Each port has plenum 12 8 into the gas flow passage of the compressor. 4. This nozzle is inclined by 30 degrees in the axial direction, and the injected air ■ is directed into the mainstream F. It is designed to flow diagonally at the shallowest possible radial angle. large number of nozzles helps keep the radial injection angle small by splitting the flow through the do. A lip 130 is attached to each nozzle to assist in limiting the radial spray angle. It covers the edge of the exit. Further, this nozzle 126 is inclined in the circumferential direction. so that the flow through them resists the rotational component of the main flow through the guide vanes. The jet is injected with several rotational components in the direction of rotation.

図15aはステータガイドベーン122の後縁及びロータブレード123の前縁 の間の軸線方向の間隙におけるポート126の他の場所を示す。図15aに示す 構成の利点は、噴射の周縁の角度がステータガイドベーンの近傍によって制限さ れないからさらに自由に変化することができるということである。この角度は広 い範囲で変化するが、軸線方向と隣接するリングの動翼のスタッガ角度にほぼ等 しい方向の角度との間にあるのが好ましい。FIG. 15a shows the trailing edge of the stator guide vane 122 and the leading edge of the rotor blade 123. Another location of the port 126 is shown in the axial gap between. Shown in Figure 15a The advantage of this configuration is that the jet periphery angle is limited by the proximity of the stator guide vanes. This means that they can change more freely because they can't do anything. This angle is wide It varies within a wide range, but it is approximately equal to the stagger angle of the rotor blades of the adjacent ring in the axial direction. It is preferable that the angle be between the two directions.

このポート108はガイドベーン122の各連続対の間に配置され、各プレナl 、がコンプレッサの周縁部の60°の扇形部に噴射空気を供給するように6つの 一=連のブレナム128に接続されている。60°の各扇形部はそれ自身の制御 バルブ114を有し、下流のステーションで相当する60°の扇形部の延長部分 110に接続されている。60°の各扇形部において、好ましくは噴射ポートと ほぼ同じ軸線方向のステーションで1つの流体センサ102、または円周方向に 間隔を置いた複数のセンサを有する。センサ102は好ましくは図14に示すよ うなケーシング内に同じ高さに取り付けられたスタティックセンサである。流れ の乱れの検出に対して適当な迅速な応答を得るためのバルブ114の好ましい形 態を図16に示す。上方及び下方軸受け148.150を介してケーシング14 6内のスピンドル144上に取り付けられたロータ142を有する。ロータ14 2は緊密に固定された中空のシリンダであるが円筒形ステータ152内で自由に 摺動可能である。ロータ及びステータの双方は円筒形壁内に一連のスロットを有 し、2つの連続したスロー/ トはロータの比較的小さい回転運動によって移動 され整合されないようにすることができる。バルブを通る流れと整合しないスロ ットはブロックされる。スロットが整合するときに、バルブケーシング146内 の循環入り同室158に到達する供給導管156からのガスは、スロットを通り 、下方軸受け150を支持するスパイダー159を越えバルブ出口160を通っ て流れることができる。迅速な切り替えを達成するために、バルブロータは、例 えば炭素複合材料で形成された軽量の構造を有する。このステータは、固定が広 い範囲の温度にわたって維持されるように同じ材料から製造されることが好まし い。This port 108 is located between each successive pair of guide vanes 122 and is located between each planar l , to supply injection air to a 60° sector around the periphery of the compressor. It is connected to a series of Blenheims 128. Each 60° sector has its own control a corresponding 60° sector extension at the downstream station with valve 114; 110. In each sector of 60°, preferably an injection port and one fluid sensor 102 at approximately the same axial station, or circumferentially It has a plurality of spaced apart sensors. Sensor 102 is preferably as shown in FIG. It is a static sensor mounted at the same height inside the casing. flow Preferred form of valve 114 for reasonably rapid response to detection of disturbances in The situation is shown in FIG. Casing 14 via upper and lower bearings 148,150 6 has a rotor 142 mounted on a spindle 144. Rotor 14 2 is a hollow cylinder that is tightly fixed but free inside the cylindrical stator 152. Slidable. Both the rotor and stator have a series of slots within the cylindrical wall. However, the two successive throws are moved by a relatively small rotational movement of the rotor. It is possible to prevent the data from being aligned. Throttles that do not match the flow through the valve The cut will be blocked. inside the valve casing 146 when the slots are aligned. The gas from the supply conduit 156 reaching the circulation chamber 158 passes through the slot. , over the spider 159 supporting the lower bearing 150 and through the valve outlet 160. can flow. To achieve quick switching, the valve rotor is For example, it has a lightweight structure made of carbon composite material. This stator has a wide fixed preferably manufactured from the same material so that it is maintained over a wide range of temperatures. stomach.

バルブの運動は、ケーシング内に固定された電磁石164とロータ142に取り 付けられた電機子166を有するトルクモータ162によって電磁石的に制御さ れる。このモータはロータを両位置に配置するために機構的な停止機構を必要と することがないようにバルブの開放及び閉鎖状態に相応した位置の間で移動可能 である。Movement of the valve is coupled to an electromagnet 164 and rotor 142 fixed within the casing. electromagnetically controlled by a torque motor 162 having an armature 166 attached. It will be done. This motor requires a mechanical stop mechanism to place the rotor in both positions. Can be moved between positions corresponding to the open and closed states of the valve to prevent It is.

個々のセンサの出力に関連する制御回路202の部分は図17及び18にさらに 詳細に示される。図17に示すように各センサ出力からの電気信号は、まずプレ ート類の流れの乱れを除去するためにローパスフィルタ210内で濾波され、次 に濾波信号すは積分器212内で処理される。積分器は少なくとも3つの連続し たセンサ102のサンプリングに等しいローリング期間にわたって平均のセンサ 値を与える作用を有し、例えば、扇状部ごとに1つのセンサがあるならば1/2 回転程に小さい。平均値は安定しているが連続的に更新する基礎水準を与え、そ の基礎水準に対して瞬間的な変化を測定することができる。The portions of the control circuit 202 associated with the outputs of the individual sensors are further shown in FIGS. 17 and 18. Shown in detail. As shown in Figure 17, the electrical signals from each sensor output are first filtered in a low-pass filter 210 to remove turbulence in the flow of the The filtered signal is then processed in an integrator 212. The integrator has at least three consecutive The average sensor over a rolling period equal to the sampling of sensors 102 For example, if there is one sensor per fan, then 1/2 Small enough to rotate. The average value provides a stable but continuously updated base level; instantaneous changes can be measured with respect to a baseline level.

積分された出力Cは、減算ユニット214内で濾波された瞬間の信号すと比較し 、2つの信号の間の差dはパータベーションであり、ローリングの平均から瞬間 的な信号のダイバージェンスである。除算回路216は電流平均値Cに対するパ ークベーションdの比を計算し、偏向の非ディメンショナルな測定値eが得られ る。除算回路216からの出力eは、空気の噴射が操作されるならば、少なくと も整合されなければならない予め設定された水準Xと比較されるために少なくと も第1の弁別装置218に供給される。この弁別装置からの出力fは除算の大き さがXに等しいかまたは大きいならばオンである。予め設定された流れの乱れ操 作水準Xはストール状態に現れる値であるように選択される。The integrated output C is compared with the filtered instantaneous signal S in a subtraction unit 214. , the difference d between the two signals is the perturbation, and the instant from the average of the rolling signal divergence. The division circuit 216 calculates the ratio of the current average value C. -calculate the ratio of deflections d and obtain a non-dimensional measure of deflection e. Ru. The output e from the divider circuit 216 will be at least equal to must also be aligned with the preset level is also supplied to the first discriminator 218 . The output f from this discriminator is the size of the division is on if equal to or greater than X. Preset flow turbulence manipulation The work level X is selected to be the value that appears in the stall condition.

個々のセンサから得られる信号す及び出力fは、各々が各バルブ114に接続さ れたANDゲート219−219nのアレイを作動させるために使用される。The signals and outputs f obtained from the individual sensors are each connected to each valve 114. is used to operate an array of AND gates 219-219n.

各バルブはそのANDゲートが出力f及びそのバルブと周縁方向に関連するセン サからの信号の双方を受けるときに開放され、バルブのリレー220を動作させ る出力を生成する。従ってバルブの各々は、信号が流れの乱れ出力fを発生させ るときに検出された流れ信号の周縁位置に応じて順に開放される。開放されるべ きバルブは流れの乱れが検出されとコンプレッサエア通路と同じセグメントのバ ルブかまたは応答の遅れを補償するために必要ならば回転方向に従う扇状部であ る。Each valve has its AND gate output f and the sensor associated circumferentially with that valve. It is opened when both signals from the sensor are received, and operates the relay 220 of the valve. generates output. Each of the valves therefore has a signal that generates a flow turbulence output f. They are sequentially opened in accordance with the peripheral position of the detected flow signal when the flow signal is detected. should be released The valve is located in the same segment as the compressor air passage when a flow turbulence is detected. lubricant or a fan following the direction of rotation if necessary to compensate for response delays. Ru.

図18の回路における他の分別器218′はその信号eを受け、水準X′で出力 f′に応答して調整され、水準X゛は加速及び減速のような正常なエンジン操作 状態内に現れる値より大きいが、ストール状態に現れる水準以下である。これは 例えば、極端な飛行姿勢での流れの乱れに対向するために使用される。Another separator 218' in the circuit of FIG. 18 receives the signal e and outputs it at level X'. f', the level X' is adjusted in response to normal engine operation such as acceleration and deceleration. greater than the value that appears in the condition, but below the level that appears in the stall condition. this is For example, it is used to counter flow turbulence in extreme flight positions.

必要な再循環の流れを提供する追加の及び/または他の方法は図18に示す出力 fまたはfoを処理することによって達成される。図18の回路において、記憶 装置222は各段のすべてのセンサについて分別器218からの出力にっての、 アドレス223を有する。出力f (e>x )が発生するとき、その信号はコ ンプレッサ212の少なくともローリング期間において保持される。記憶装置内 に保持された値は、アドレス223の操作を行うステップにおいて引き出され、 その膜内のすべてのセンサについて追加の回路224内で加算される。コンパレ ータ228は合計された信号が所定の値を越えたかどうかを決定し、バルブ制御 回路232が適当なコンプレッサの場所について噴射バルブすなわちバルブ11 4を開放するように作動する。同時にタイマ234は所定の期間の後に再びバル ブ114を閉鎖するように作動され、コンプレッサの1または2回転はどに相応 する。Additional and/or other methods of providing the necessary recirculation flow are shown in Figure 18. This is accomplished by processing f or fo. In the circuit of FIG. The device 222 uses the output from the separator 218 for all sensors in each stage to It has address 223. When the output f (e>x) is generated, the signal is This is maintained at least during the rolling period of the compressor 212. Inside the storage device The value held in is retrieved in the step of operating address 223, It is summed in an additional circuit 224 for all sensors in that membrane. comparison The controller 228 determines whether the summed signal exceeds a predetermined value and controls the valve. Circuit 232 connects the injection valve or valve 11 to the appropriate compressor location. It operates to open 4. At the same time, the timer 234 starts again after a predetermined period of time. 114 and one or two revolutions of the compressor do.

これらの2つの組のポートの間の多数の段の流れセンサによってポート110a からポート108aのような再循環流の必要性を監視することが望ましいならば 、図18の回路は異なる段のセンサではあるが同様の周縁位置についてそれぞれ 追加の回路226を含むことによって拡張される。これらの信号は回転ストール が存在するならば互いに補強することが期待される。コンパレータ230は加算 された信号がすでに前述したようにバルブ制御回路232を開放するために所定 の値を越えたかどうかを決定する。port 110a by multiple stages of flow sensors between these two sets of ports. If it is desired to monitor the need for recirculation flow such as port 108a from , the circuit of Figure 18 is for different stages of sensors but similar peripheral positions, respectively. Expanded by including additional circuitry 226. These signals are rotational stalls If they exist, they are expected to reinforce each other. Comparator 230 adds signal is predetermined to open valve control circuit 232 as previously described. Determine whether the value of is exceeded.

図19はバルブ114と同様であるが3方向操作用に設計されたアイソレーショ ンバルブ250を有する本発明による装置を有するガスタービンを示す。各バル ブ250は3つの位置を有する。すなわち、それは(i)バルブと連通する導管 252.254及び256が互いに遮断された閉鎖位置、(ii)導管252.  254が互いに接続され導管256が遮断されたままである第1の作動状態、 (ml)導管254.256が互いに接続され、導管252が遮断された第2の 作動状態の3つの位置である。図示したバルブ250及びその関連した導管は空 気を取り込み、選択された離陸及び噴射段でノズルのリングに供給するためにコ ンパレータの周縁で間隔を置いて配置された一連の空気循環装置の内1つのみを 示す。Figure 19 shows an isolation valve similar to valve 114 but designed for three-way operation. 2 shows a gas turbine with a device according to the invention having a valve 250; Each bar The tab 250 has three positions. That is, it is (i) a conduit communicating with the valve; (ii) conduit 252.252.254 and 256 are isolated from each other in the closed position; a first operating state in which the conduits 254 are connected to each other and the conduits 256 remain blocked; (ml) Conduits 254, 256 are connected to each other and conduit 252 is blocked in the second There are three positions in the working state. The illustrated valve 250 and its associated conduit are empty. control to draw in air and supply it to the nozzle ring at the selected takeoff and injection stages. Only one of a series of air circulation devices spaced around the periphery of the show.

図19に示す制御システムは、温度T及び回転速度NのA−Dコンバータ266 .268を介して操作ユニット270に入力を提供する入り口温度センサ262 及び軸の速度センサ264を含む。このユニット270は、入力に作用して修正 された速度、コンプレッサ内の流れの状態のパラメータを表す出力N/Tを生成 する。The control system shown in FIG. .. Inlet temperature sensor 262 provides input to operating unit 270 via 268 and an axis speed sensor 264. This unit 270 acts on the input and modifies it. produces an output N/T representing the flow conditions in the compressor. do.

処理ユニット280は、空気の噴射の固定された期間を作るためにバルブ250 の開放を作動させる流れの乱れを指示する静圧センサからの信号によってユニッ ト202を参照してすでに前述した方法で動作する。しかしながら、さらにN/ 下値の値はユニット280からの出力が通路254,252または通路256゜ 254を開放するためにバルブ250を作動させるかどうかを決定するためにプ ロセッサ280に入力される。N/Tの低い値はコンプレッサの下方の電力動作 を指示し、バルブ250は中間ステーションからとられた空気が導管252を介 してコンプレッサの前方に噴射されるように作動する。N/Tの高い値は流れの 乱れが発生したときに下流膜内で補正が必要になったことを示し、バルブ250 はコンプレッサ出口からの空気が導管254を介して中間段に噴射されるように 開放する。動作制御システムに対して、前述したシステム内に線形フィードバッ ク制御がないことに留意すべきである。これによって、制御システムはかなり簡 単にされる。所定の値を越える流れの乱れの検出は固定された応答を生じ、(応 答の別の形態の可能性は流れの乱れの別の形態に利用可能である)。この処理が 応答が初期化される前に測定可能になるように動きが必要な場合であっても有効 な動作を行うことができることが分かった。流れの乱れが存在するならば、この システムはさらに固定された応答を行うことができる。The processing unit 280 controls the valve 250 to create a fixed period of air injection. The unit is activated by a signal from a static pressure sensor that indicates a flow disturbance that triggers the opening of the operates in the manner already described above with reference to page 202. However, an additional N/ The lower value indicates that the output from the unit 280 is the path 254, 252 or the path 256°. 254 to determine whether to operate valve 250 to open valve 254. It is input to processor 280. A low value of N/T means downward power operation of the compressor. valve 250 allows air taken from the intermediate station to pass through conduit 252. The fuel is then injected into the front of the compressor. A high value of N/T means that the flow Indicates that correction is required in the downstream membrane when a turbulence occurs, and valve 250 so that air from the compressor outlet is injected into the intermediate stage via conduit 254. Open. For motion control systems, linear feedback is provided within the system described above. It should be noted that there is no lock control. This considerably simplifies the control system. simply done. Detection of flow disturbances exceeding a predetermined value will result in a fixed response (response Possibilities for other forms of response are available for other forms of flow turbulence). This process Valid even if movement is required to be measurable before the response is initialized It turns out that it is possible to perform certain actions. If flow turbulence exists, this The system can also provide fixed responses.

また、本発明による制御方法は安定流がゆがむこと、すなわち、必ずしも流れの 急激な変化に導かないが、ターボコンプレッサの性能を低減する流れ内の円周方 向のある成分の不釣り合い、に対向するように作動する。この目的のために、安 定流のゆがみが検出された信号によって指示されたとき、特定の場所及び扇形部 の適当な1つの噴射バルブまたは選択されたグループのバルブに作用するように 配置される。Furthermore, the control method according to the present invention does not necessarily cause distortion of the stable flow; A circumferential direction in the flow that does not lead to abrupt changes, but reduces the performance of the turbo compressor. It operates to counteract the imbalance of components in one direction. For this purpose, specific locations and sectors when constant flow distortion is indicated by the detected signal. to act on the appropriate one injection valve or selected group of valves. Placed.

時間(ミリ秒) 時間(ミリ秒) 時間(ミリ秒) 時間(ミリ秒) 圧力上昇係数 (ΔP/PLJ2) 要約書 本発明は、コンプレッサを通る流れの方向の少なくとも1つの選択されたステー ションの流れが一連の周縁方向に間隔を置いた場所で検出される細流コンプレッ サ(C)内のガス流を制御する方法を提供する。所定の制限以上の流れの変化は 所定の承諾し得る水準以上の流れの乱れが検出されるならば作動応答を与えるた めに評価される。このような流れの乱れが検出されると、さらに下流から供給さ れる高圧ガスは主ガス流を供給するために前記ステーションで噴射される。回転 ストールセルが周縁方向に間隔を置いた場所で連続して生じる変化として現れる 。time (ms) time (ms) time (ms) time (ms) Pressure rise coefficient (ΔP/PLJ2) abstract The present invention provides at least one selected station in the direction of flow through the compressor. A trickle compressor where the flow of fluid is detected at a series of circumferentially spaced locations. A method for controlling gas flow within a sensor (C) is provided. Changes in flow above a predetermined limit are to provide an operational response if flow turbulence above a predetermined acceptable level is detected. be evaluated. When such flow disturbances are detected, the supply from further downstream is High pressure gas is injected at said station to provide the main gas flow. rotate Stall cells appear as continuous changes occurring at circumferentially spaced locations. .

圧縮噴射流によってこのような状態に応答することによって、完全な流れの乱れ が発達する前にコンプレッサ内の回転ストール及びサージ状態の双方を抑制する ことができることがわかった。安定状態のゆがみに対向するために同じ手段を配 置することができる。Complete flow turbulence by responding to such conditions by compressed jet flow Suppresses both rotational stall and surge conditions in the compressor before they develop I found out that it is possible. The same means are deployed to counter steady-state distortions. can be placed.

補正書の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) 平成 5年 2月 11Submission of translation of written amendment (Article 184-8 of the Patent Act) February 11, 1993

Claims (31)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.コンプレッサを通る流れの方向の選択された軸線方向のステーションの周縁 方向に間隔を置いた−連の場所で、所定の変化の制限以上の流れの変化を検出し 、このような変化を検出したときに前記選択された場所の下流領域からの高圧ガ スの流れを前記流れの方向に及び前記変化の周縁方向の開始点によって周縁方向 に選択された方法で前記領域に噴射し、前記変化によって指示された流れの乱れ に対向させるターボコンプレッサ内のガス流を制御する方法。1. Perimeter of selected axial stations in the direction of flow through the compressor Detects changes in the flow above a given change limit at -ream locations spaced apart in the direction. , high pressure gas from the downstream area of said selected location when detecting such change. in the direction of said flow and in the circumferential direction by the circumferential starting point of said change. inject into said area in a manner selected to cause a disturbance in the flow directed by said change. A method of controlling gas flow in a turbo compressor that is opposed to. 2.コンプレッサを通る流れの方向の選択された軸線方向のステーションの周縁 方向に間隔を置いた−連の場所で流れを検出して所定の変化の制限以上の流れの 変化を検出し、周縁方向の順序で−連の前記場所で前記変化の検出によって前記 ステーションの圧力より大きい高圧でガス流を噴射して前記変化によって指示さ れた流れの乱れに対して作用し、前記流れはほぼ前記流れの方向に噴射するター ボコンプレッサ内のガス流を制御する方法。2. Perimeter of selected axial stations in the direction of flow through the compressor Detect flow at a series of locations spaced apart in the direction to detect flow above a predetermined change limit. detecting a change, and detecting the change at the location of the series in a circumferential order; injecting a gas stream at a high pressure greater than the station pressure as directed by said change. The flow acts on the turbulence of the flow, and the flow is driven by a jet jet that injects substantially in the direction of the flow. How to control gas flow in a Bocompressor. 3.固定期間後、前記流れを終了させるために操作が行われる請求項1または2 に記載の方法。3. Claim 1 or 2, wherein after a fixed period of time an operation is performed to terminate the flow. The method described in. 4.圧力噴射流はその開始後に次第に減少する請求項1または3のいずれか一項 に記載の方法。4. 4. The pressure jet flow gradually decreases after its initiation. The method described in. 5.圧力噴射流が所定の時間後に遮断される請求項1から4のいずれか一項に記 載の方法。5. 5. The pressure jet flow according to claim 1, wherein the pressure jet flow is interrupted after a predetermined time. How to put it on. 6.流れの変化は流れの方向において互いに間隔をおいた複数のステーションで 検出され、高圧ガスの前記噴射は前記ステーションで前記変化の検出に応答して 前記各ステーションでまたはそれに隣接して行われる請求項1から5のいずれか 一項に記載の方法。6. Flow changes occur at multiple stations spaced from each other in the flow direction. detected, and said injection of high pressure gas is responsive to said change detection at said station. Any one of claims 1 to 5, which is carried out at or adjacent to each of the stations. The method described in paragraph 1. 7.流れの変化は少なくともコンプレッサの入り口に隣接した第1の場所と、そ れを通って流通路の中間の第2の場所で検出され高圧流は各前記ステーションに 対して噴射され、第1のステーションにおける高圧ガス流は前記第2のステーシ ョンから供給され、第2のステーションにおける高圧ガス流は第2のステーショ ンの下流から供給される請求項6に記載の方法。7. The change in flow occurs at least at a first location adjacent to the compressor inlet; A high pressure flow is detected at a second location intermediate the flow path through which the high pressure flow is directed to each said station. The high pressure gas flow at the first station is injected into the second station. The high pressure gas flow at the second station is supplied from the second station. 7. The method of claim 6, wherein the method is fed from downstream of the pump. 8.前記流れ噴射は、ターボコンプレッサの周縁の周りの−連の異なる扇状部で 行われ、前記流れは、前記扇状部の各々において独立して検出される請求項1か ら7のいずれか一項の記載の方法。8. The flow injection is carried out in different fans around the periphery of the turbo compressor. wherein the flow is detected independently in each of the sectors. 7. The method according to any one of Items 7 to 9. 9.高圧の供給はそれが噴射された同じ扇状部と同じ扇状部からとられる請求項 8に記載の方法。9. Claim in which the supply of high pressure is taken from the same fan as the same fan from which it was injected. 8. The method described in 8. 10.前記ステーションの前記各間隔を置いた場所で前記変化の検出された信号 は少なくとも3つの周縁方向に連続した場所で流れ検出に対応したローリング間 隔にわたって平均化され流れの乱れが検出される−連の平均値を与える請求項1 から9のいずれか一項に記載の方法。10. the detected signal of the change at each of the spaced apart locations of the station; is a rolling interval corresponding to flow detection at at least three circumferentially consecutive locations. 2. The method of claim 1, wherein the turbulence of the flow is averaged over an interval to provide an average value of the series. 9. The method according to any one of 9. 11.差信号を検出された信号と中間信号との間に形成し、差信号の相対的な大 きさを得て、複数の検出場所の各々からの差信号の所定の水準以上の相対的な大 きさの検出は圧力噴射流を作動させるための相対的な出力をつくるようになって いる請求項10に記載の方法。11. A difference signal is formed between the detected signal and the intermediate signal, and the relative magnitude of the difference signal is determined. the relative magnitude of the difference signal from each of the multiple detection locations above a predetermined level. The detection of the pressure creates a relative output to activate the pressure jet flow. 11. The method according to claim 10. 12.圧力噴射流の作動は、1つの前記場所の周縁方向に間隔を置いた場所の少 なくともいくつかにおいて所定の制限以上の流れの変化を連続的に検出するよう に作動するようになっている請求項1に記載の方法。12. Activation of the pressure jet flow is performed at a small number of locations spaced circumferentially from one said location. so as to continuously detect changes in the flow above a predetermined limit in at least some of the 2. The method of claim 1, wherein the method is adapted to operate. 13.噴射の前記方向は実質的に30°以上でない半径方向の角度である請求項 1から12のいずれか一項に記載の方法。13. 2. The direction of injection is at a radial angle of substantially no more than 30°. 13. The method according to any one of 1 to 12. 14.噴射の方向はコンプレッサのロータの方向と反対の周縁方向の成分を有す る軸線方向のコンプレッサ内の流れを制御するための請求項1から13のいずれ か一項に記載の方法。14. The direction of injection has a circumferential component opposite to the direction of the compressor rotor. 14. Any one of claims 1 to 13 for controlling the flow in an axial compressor. The method described in paragraph (1). 15.流れの変化の所定の制限は検出される平均流の2%以下ではない請求項1 から13のいずれか一項に記載の方法。15. Claim 1: The predetermined limit of flow change is not less than 2% of the average flow detected. 14. The method according to any one of 13 to 13. 16.周縁方向に間隔を置いた一連の場所で互いに関する1つの方法で流れの変 化を検出し、このような検出された変化によって、ほぼコンプレッサを通る流れ の方向に、前記場所の下流領域から変化が検出された周縁領域及び前記検出位置 と流れの方向と同じ領域に高圧ガス流を噴射するターボコンプレッサ内のガス流 を制御する方法。16. Variation of flow in one way with respect to each other at a series of circumferentially spaced locations The flow through the compressor is approximately a peripheral area in which a change is detected from a downstream area of the location in the direction of and the detection position; Gas flow in a turbo compressor that injects a high pressure gas flow into the same area as the flow direction How to control. 17.周縁方向に間隔を置いた一連の場所及びコンプレッサを通る流れの方向の 選択された軸線方向の場所で流れ内の変化を検出するための手段と、前記選択さ れた場所の下流の領域から高圧ガスを供給する手段と、前記流れの方向に前記選 択された場所またはそれに隣接した場所でコンプレッサ内に高圧ガスを噴射する ための手段と、前記変化によって指示された流れの乱れに対して作用するように 、検出された変化の周縁方向の開始点によって周縁方向に選択された方法で制御 手段を作動させる検出装置とを有するターボコンプレッサ内のガス流を選択する ための装置。17. a series of circumferentially spaced locations and in the direction of flow through the compressor. means for detecting changes in the flow at a selected axial location; means for supplying high pressure gas from an area downstream of the location; Inject high pressure gas into the compressor at or adjacent to the selected location. and means for acting on the disturbances in the flow directed by said change. , controlled in a selected manner circumferentially by the circumferential starting point of the detected change. a detection device for activating the means for selecting the gas flow in the turbo compressor; equipment for. 18.周縁方向に間隔を置いた一連の場所及びコンプレッサを通る流れの方向の 選択された軸線方向の場所で流れ内の変化を検出するための手段と、前記個々の 場所の検出手段からの信号から所定の変化制限以上の流れの変化を検出するため の手段と、前記場所でほぼ流れの方向の圧力よりも高圧のガス流を噴射するため の手段と、前記−連の場所の周縁方向の順に前記変化の検出に応答して前記噴射 手段を作動させそれによって前記変化によって指示された流れの乱れに対して作 用するように噴射手段を作動させるための手段とを有するターボコンプレッサ内 のガス流を制御するための装置。18. a series of circumferentially spaced locations and in the direction of flow through the compressor. means for detecting changes in the flow at selected axial locations; To detect a change in flow above a predetermined change limit from the signal from the location detection means. and for injecting a gas stream at a pressure substantially higher than the pressure in the direction of flow at said location. and in response to the detection of the change in the circumferential direction of the plurality of locations; activating the means thereby acting against the flow disturbance indicated by said change; and means for activating the injection means to use the turbo compressor. device for controlling the gas flow of. 19.前記検出手段は流れの方向に互いに間隔を置いた複数の場所に設けられ、 前記噴射装置は、各前記ステーションにまたはそれに隣接するように設けられ、 前記制御手段は、前記ステーションの流れの変化の検出に応答して各ステーショ ンで前記噴射流を開始するようになっている請求項17または18に記載の装置 。19. the detection means are provided at a plurality of locations spaced apart from each other in the flow direction; the injector is provided at or adjacent to each station; The control means controls each station in response to detecting a change in flow at the station. 19. A device according to claim 17 or 18, adapted to initiate the jet stream at a . 20.前記ステーションは、コンプレッサの入り口に隣接する第1のステーショ ンと、それを通る流通路の中間の第2のステーションとを有し、各前記ステーシ ョンにまたはそれに隣接する流れ噴射手段と、前記中間ステーションにまたはそ れに隣接して主コンプレッサ流に連通するための手段を有する第1のステーショ ンに流れ噴射を行うための第1の導管手段と、前記第2の下流の主コンプレッサ 流に連通するための流れ手段を有する第2のステーションに流れの噴射を行うた めの第2の導管手段とを有する請求項19に記載の装置。20. The station is a first station adjacent to the inlet of the compressor. a second station intermediate the flow path therethrough; flow injection means at or adjacent to said intermediate station; a first station having means for communicating with the main compressor flow adjacent thereto; a first conduit means for providing flow injection to said second downstream main compressor; a second station having flow means for communicating with the flow; 20. A device according to claim 19, further comprising second conduit means for said second conduit means. 21.共通のバルブ手段は、前記噴射流を阻止するためにまたは前記導管手段の いずれかを通って流れることができるようにするために設けられている請求項2 0に記載の装置。21. A common valve means is provided for blocking said jet flow or for said conduit means. Claim 2 provided for allowing flow through either 0. 22.流れ制御手段は、通常閉鎖位置に付勢されている請求項17または21の いずれか一項に記載の手段。22. 22. The flow control means according to claim 17 or 21, wherein the flow control means is biased to a normally closed position. The means described in any one of the paragraphs. 23.コンプレッサの周縁の−連の扇状部の各々において供給手段及び噴射手段 を有し、前記扇状部において各検出手段を有し、各制御手段は、前記扇状部の各 々に流れ噴射を行うことのできる検出手段によって作動可能である請求項17か ら22のいずれか一項に記載の装置。23. A supply means and an injection means in each of the peripheral fans of the compressor. and each detection means is provided in the fan-shaped portion, and each control means is arranged in each of the fan-shaped portions. claim 17, wherein the detection means is actuable by means of a detection means capable of individually effecting a flow injection. 23. The apparatus according to any one of et al. 24.少なくとも6つの前記扇状部を有する請求項23に記載の装置。24. 24. The device of claim 23, having at least six said sectors. 25.流体噴射手段は30°以上でない半径方向の角度に向けられている出口を 有する請求項17から24のいずれか一項に記載の装置。25. The fluid ejection means has an outlet oriented at a radial angle not greater than 30°. 25. A device according to any one of claims 17 to 24. 26.前記出口は各ノズル出口の噴射部分が下流方向にノズルの出口を偏向させ るノズルを有する請求項25に記載の装置。26. The outlet is such that the injection portion of each nozzle outlet deflects the nozzle outlet in a downstream direction. 26. The device of claim 25, comprising a nozzle. 27.前記制御手段は、円筒形のステータと、前記ステータと摺動して緊密に嵌 合する円筒形のロータを有し、各ステーク及び各ロータはバルブを開放及び閉鎖 するためにロータの回転によって整合しまたは外れるように−連の周縁方向に間 隔を置いた開口を有する請求項17から26項に記載の装置。27. The control means includes a cylindrical stator and a cylindrical stator that is slidably and tightly fitted into the stator. Has mating cylindrical rotors, each stake and each rotor opening and closing a valve spaced circumferentially of the reams so as to be aligned or disengaged by rotation of the rotor. 27. A device according to claims 17 to 26, having spaced apertures. 28.電磁駆動手段は、ロータの回転運動の各場所を決定する請求項27に記載 の装置。28. 28. The electromagnetic drive means determines each location of rotational movement of the rotor. equipment. 29.所定の時間間隔で前記噴射流を減少しまたは停止するための手段を有する 請求項17から28のいずれか一項に記載の装置。29. having means for reducing or stopping said jet stream at predetermined time intervals; 29. Apparatus according to any one of claims 17 to 28. 30.制御手段は、流れの乱れが検出される−連の平均値を得るために、少なく とも周縁方向に連続する3つの場所で流の検出時間に対応するローリング期間に わたって前記間隔を置いた場所で検出された信号を平均化するための手段を有す る請求項17から29項のいずれか一項に記載の手段。30. The control means is adapted to detect flow disturbances in order to obtain an average value of the series. During the rolling period corresponding to the flow detection time at three consecutive locations in the circumferential direction. means for averaging the signals detected at said spaced locations over the 30. Means according to any one of claims 17 to 29. 31.瞬間的に検出された信号と平均信号との間の差信号を形成するための手段 と、差信号の相対的な大きさを測定するための手段と、各複数の検出場所から所 定の水準以上の相対的な大きさの検出時に圧力噴出流の作動信号を生成するため の出力手段とを有する請求項30に記載の装置。31. Means for forming a difference signal between the instantaneously detected signal and the average signal and a means for measuring the relative magnitude of the difference signal; To generate a pressure jet activation signal upon detection of a relative magnitude above a certain level. 31. The apparatus according to claim 30, comprising output means for.
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